Вышедшие номера
Влияние химической модификации поверхности углеродных нанотрубок на их теплопроводность
Переводная версия: 10.1134/S1063783419020252
Савин А.В. 1,2, Савина О.И.2
1Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
2Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, Москва, Россия
Email: asavin@center.chph.ras.ru
Поступила в редакцию: 27 июня 2018 г.
Выставление онлайн: 20 января 2019 г.

Исследовано влияние на теплопроводность одностенной углеродной нанотрубки частичной химической модификации ее поверхности. Численное моделирование теплопереноса показало, что частичное гидрирование (фторирование) нанотрубки (присоединение атомов водорода, фтора с ее внешней стороны) может приводить к более чем десятикратному уменьшению теплопроводности. С увеличением длины нанотрубки ее теплопроводность растет пропорционально логарифму длины, а коэффициент пропорциональности уменьшается с увеличением плотности присоединенных атомов водорода (фтора). Коэффициент понижения теплопроводности не зависит от длины нанотрубки, но зависит от температуры (чем меньше температура, тем сильнее понижение) и плотности присоединенных атомов p. При p<0.25 увеличение плотности приводит к монотонному понижению теплопроводности. Максимальное понижение происходит при плотности p=0.25. Если гидрировать только одну половину нанотрубки, то эта половина будет иметь меньшую теплопроводность. Такая нанотрубка становится анизотропной и может быть использована как выпрямитель теплопереноса с эффективностью выпрямления, не превышающей двух процентов. Работа выполнена за счет субсидии, выделенной ИХФ РАН на выполнение государственного задания (тема N 44.7, гос. регистрация AAAA-AI7-117042510268-5). Вычислительные ресурсы предоставлены межведомственным суперкомпьютерным центром РАН.